2004 Fiscal Year Annual Research Report
強磁場トカマクにおける定常局所高効率電子サイクロトロン波電流駆動に関する研究
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16206091
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Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
花田 和明 九州大学, 応用力学研究所, 教授 (30222219)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
出射 浩 九州大学, 応用力学研究所, 助教授 (70260049)
長谷川 真 九州大学, 応用力学研究所, 助手 (00325482)
福山 淳 京都大学, 大学院・工学研究科, 教授 (60116499)
前川 孝 京都大学, 大学院・エネルギー科学研究科, 教授 (20127137)
井出 俊介 日本原子力研究所, 那珂研第一実験室, 主任研究員 (20354590)
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| Keywords | 強磁場トカマク / 電子サイクロトン波電流駆動(ECCD) / 電子サイクロトロン波加熱(ECH) / 低域混成波電流駆動(LHCD) / 170GHzECHシステム / 電流分布密度計測 |
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| Research Abstract |
今年度予定していた170GHzECHシステムの矩形コルゲート導波管を用いたコールド試験及び高電力試験を実施した。また、楕円偏波の楕円度及び偏波方向制御を実行してTRIAM-1Mのプラズマに入射することに成功した。予定していたTRIM-1Mの高密度プラズマに入射し、プラズマ電流の変化と硬エックス線強度分布の変化を測定した。結果は以下の通りであった。
1 Oモードで入射した場合、垂直入射が電流の増分が大きく、磁場に対する角度を電流の方向と逆方向のどちらに増やしても電流の増加は減少する。これは、Oモードの波動がプラズマ中心付近に存在するバルクプラズマに結合して電子温度が増加し、LHCD(低域混成波電流駆動)の効率が改善されたことによる電流増加と考えると説明できる。
2 Xモードで入射した場合、垂直入射はジャイロトロンの発振異常で実験できなかった。これはXモードで入射した場合、プラズマ内部の遮断層により波動が反射され、反射波が導波管を伝わってジャイロトロンの発振を阻害したと考えられる。
3 Xモードで斜め入射した場合、波動の波数ベクトルがプラズマ電流と逆向きの場合の方が、順方向よりもプラズマ電流の増加分が大きい。これはLHCDにより生成された高速電子と波動が結合することにより1Ω_eECCD(基本波電子サイクロトン波電流駆動)が起こったと考えると説明できる。
これらの結果は、当初計画していた実験が予想通り実施できたことを示している。今後は電流分布の測定とコードによる計算を実施するとともに、1Ω_eECCDの電流駆動効率を実験的に導出する必要がある。
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